¿Cómo hacer un mini generador de viento con tus propias manos?

Un molino de viento no necesita combustible ni energía solar para generar electricidad. Esta característica hace que muchas personas piensen en cómo construir una turbina eólica con sus propias manos, porque la compra e instalación de equipos terminados es costosa.

El principio de funcionamiento y tipos de aerogeneradores.

Puede hacer un molino de viento por su cuenta solo con una comprensión de su dispositivo. El prototipo de esta unidad es un antiguo molino de viento. Con la presión de los flujos de aire en sus alas, se puso en movimiento un eje que transmitió el par al equipo del molino.

En los aerogeneradores para la producción de electricidad se aplica el mismo principio de utilizar la energía eólica para hacer girar el rotor:

1. El movimiento de las palas cuando se exponen al viento hace que el eje de entrada con la caja de cambios gire. El par se transmite al eje secundario (rotor) del generador, equipado con 12 imanes.Como resultado de su rotación, surge una corriente alterna en el anillo del estator.
2. Este tipo de electricidad no puede cargar baterías sin un dispositivo especial: un controlador (rectificador). El dispositivo convierte la corriente alterna en corriente continua, lo que permite almacenarla para que los electrodomésticos puedan funcionar sin interrupción. El controlador también realiza otra función: deja de cargar la batería a tiempo y el exceso de energía generada por el molino de viento se transfiere a unidades que consumen una gran cantidad (por ejemplo, a elementos calefactores para calentar una casa)
3. Para proporcionar un suministro de tensión de 220 V, la corriente se suministra desde las baterías al inversor, y luego se dirige a los puntos de consumo de electricidad.

Para garantizar que las palas estén siempre en la mejor posición para interactuar con el viento, se instala una cola en los dispositivos impulsores, que le permite girar la hélice hacia el viento. Los modelos de molinos de viento de fábrica tienen dispositivos de frenado o circuitos adicionales para plegar la cola o quitar las palas de los golpes de viento en condiciones climáticas adversas.

Existen varios tipos de aerogeneradores, clasificándolos por el número y material de las palas o el paso de la hélice. Pero la división principal se da según la ubicación del eje o eje de entrada:

1. El tipo horizontal implica la ubicación del eje paralelo al suelo. Dichos generadores se denominan generadores de paletas.
2. En los molinos de viento verticales, el eje se ubica perpendicular al horizonte y los planos se ubican a su alrededor. Los generadores verticales se pueden llamar ortogonales o carrusel.

Independientemente de la ubicación del eje de rotación, el principio de funcionamiento de la unidad sigue siendo el mismo.

Los modelos de molinos de viento pueden tener una hélice o una rueda de viento de 2, 3 o varias palas.Se cree que los dispositivos de múltiples palas son capaces de generar corriente con un viento pequeño, y las hélices con 2-3 alas requieren un mayor flujo de aire. Al elegir un modelo, es necesario tener en cuenta la regla importante de que cada pala crea resistencia al flujo del viento y reduce la velocidad de rotación, por lo que es bastante difícil hacer girar una rueda de palas múltiples a la velocidad de funcionamiento.

Entre las variedades de molinos de viento hay vela y rígidos. Estos nombres se refieren al material del que están hechas las alas. Con el autoensamblaje, el tipo de vela será más simple y económico, pero las palas hechas de material plástico (tela, películas, etc.) no son duraderas ni resistentes al desgaste.

opción verticales

Es más fácil hacer un aerogenerador de tipo vertical que uno horizontal. El diseño no requiere un dispositivo de paletas, está ubicado a baja altura (hasta 2 m). Las revisiones de aquellos que usan aerogeneradores verticales (plantas de energía eólica) indican un ligero ruido durante la rotación y facilidad de mantenimiento de las unidades de trabajo de las unidades. El generador está ubicado en la parte inferior de la estructura y el mantenimiento se puede realizar sin necesidad de trabajar en altura o bajar el mástil al suelo.

Se instala un rodamiento en el extremo superior del eje, que actúa simultáneamente como un mástil. Esta parte prácticamente no requiere mantenimiento y puede servir durante varios años sin reparación.

A diferencia de un aerogenerador de palas, los aerogeneradores verticales no requieren la instalación de un mástil alto. Funcionan independientemente de la dirección del viento, lo que simplifica el diseño de la parte móvil.Para las palas de una turbina eólica compacta, puede usar una tubería de PVC de gran diámetro (por ejemplo, una tubería de alcantarillado), y el acero galvanizado delgado es adecuado para una turbina eólica más potente. Estos materiales están al alcance de cualquier artesano del hogar y son relativamente baratos.

El diseño de la rueda de viento se puede elegir independientemente de las muchas opciones disponibles:

• Diseño Dornier con 2 palas planas;
• sistema Savonius con 4 alas semicilíndricas;
• molino de viento ortogonal multipala con 2 filas de planos;
• Aerogeneradores helicoidales con perfiles de palas curvas.

Todos los molinos de viento verticales utilizan el principio del agregado de Savonius. En casa, las cuchillas se pueden hacer con barriles de acero o plástico, cortados por la mitad a lo largo. La característica de diseño es que la eficiencia de la unidad alcanza un máximo a una velocidad de pala 2 veces menor que la velocidad del viento. Por lo tanto, no debe intentar aumentar la velocidad de un aerogenerador vertical.

Modelos Horizontales

A diferencia de los generadores verticales, los aerogeneradores caseros con hélice tienen una mayor eficiencia con un aumento en la velocidad de las palas. Pero numerosos y estrechos elementos del tornillo no contribuyen a un mejor trabajo: con una fuerte presión del viento, no tienen tiempo para hacer girar el eje debido al colchón de aire que se forma frente al tornillo.

Las turbinas eólicas de múltiples palas de bricolaje para una casa se hacen mejor en áreas con vientos no demasiado fuertes. Si la fuerza del viento en la región a menudo supera los 10-15 m por segundo, tiene sentido construir un molino de viento con 2-3 aspas. Ambos tipos pueden comenzar a trabajar a una velocidad de flujo de aire de aproximadamente 2-3 m por segundo.

El modelo horizontal requiere la instalación de un mástil alto (6-12 m).Para evitar trabajos a gran altura durante el mantenimiento, los artesanos instalan el mecanismo de plegado más simple, el eje, en la base del mástil. Para la estabilidad de la estructura con una fuerte carga de viento, se requieren tirantes atirantados para mantener la estantería en posición vertical.

La góndola con el generador y la hélice debe estar montada sobre un cojinete y provista de un plumaje de paletas para que la hélice tome siempre una posición ventajosa con respecto al viento. Los cables que transportan corriente deben colocarse de modo que no se tuerzan cuando la góndola gira, interfieren o rompen. Por tanto, se realizan en el interior de un mástil tubular.

¿Cómo hacer un aerogenerador de 220V?

El trabajo en la creación de una turbina eólica debe comenzar con la determinación de la potencia requerida de la unidad:

• para iluminar varias habitaciones, basta con tener un generador con una potencia inferior a 1 kW; proporcionará energía a las lámparas incandescentes o de bajo consumo, y además será posible encender una computadora portátil o un televisor a la red;
• un generador eólico casero con una capacidad de 5 kW proporcionará electricidad a los electrodomésticos (refrigerador, lavadora, estufa, etc.);
• para transferir completamente la casa a un suministro autónomo de electricidad, necesita un generador potente con una capacidad de más de 20 kW.

Puede hacer el generador usted mismo o adaptar el ensamblaje correspondiente extraído del automóvil viejo. De esta forma, es posible asegurar la producción de corriente hasta 2-3 kW. Para fabricar un generador eólico de 220 V más potente, deberá calcular con precisión la cantidad de bobinas y vueltas de cable, el tamaño y la cantidad de imanes en el rotor y los parámetros de las alas de las palas.

Diseño simple

Para el diseño más simple con una potencia de aproximadamente 1-1,5 kW, necesitará:

• generador de coche (12 V);
• batería de ácido (12 V);
• interruptor-botón (12 V);
• convertidor de corriente 700-1500 V y 12-220 V;
• metal de gran capacidad;
• pernos, arandelas, tuercas;
• abrazaderas para sujetar el generador (2 uds.).

En la polea del generador del automóvil, debe hacer agujeros simétricos para los pernos. Divide la circunferencia del recipiente en 4 partes iguales. Cortar cuchillas:

• en el costado del recipiente, marque los rectángulos de acuerdo con las marcas para dividir el círculo;
• encuentra el medio vertical de cada elemento;
• marque la parte superior e inferior del recipiente con bordes sólidos de 3-5 cm de ancho;
• corte el metal entre rectángulos individuales hasta la línea de las llantas;
• haga cortes a lo largo de los bordes superior e inferior del marcado para que el medio del rectángulo permanezca intacto y conectado a los bordes;
• desplegar cada hoja en relación con el eje central;
• determine el centro del fondo redondo, marque las ubicaciones de los orificios para pernos de acuerdo con su ubicación en la polea del generador.

Al desplegar las alas, vale la pena determinar la dirección de rotación de la rueda de viento para sacar las partes necesarias de los aviones. Para asegurar la misma carga en todas las palas, se deben medir sus ángulos de rotación.

El montaje de la estructura consiste en atornillar la polea del generador y el fondo del tanque. Después de eso, se prepara una base para la instalación de un generador de viento (un mástil hecho de un tubo grueso de unos 2 m de altura). Es más fácil sujetar el generador con abrazaderas del diámetro apropiado. Para cargar la batería, la corriente del generador debe pasar por el rectificador, la conexión debe realizarse utilizando los circuitos eléctricos del automóvil.

Generador casero para un aerogenerador de palas

La unidad para un aerogenerador horizontal se puede ensamblar a partir de cubos de rueda de un automóvil o se puede usar un motor eléctrico de una lavadora. Para trabajar, deberá comprar imanes hechos de neodimio (aleación de niobio). Es mejor tomar elementos rectangulares.

Puede determinar su número por el número de bobinas, si se usa un motor. Para un generador trifásico, el número de imanes debe ser 2/3 del número de bobinas, y para un generador monofásico, debe corresponder a este. Los maestros practicantes aconsejan optar por un generador trifásico.

Cuando se usa un motor de una lavadora, los imanes deben estar pegados al rotor del motor. Si se utiliza un cubo de rueda, los imanes se colocan en un círculo de chapa de acero de unos 5 mm de espesor. Al ensamblar el rotor, siga las reglas:

1. La distancia entre los imanes debe ser la misma. Los elementos rectangulares en el cubo tienen lados largos a lo largo de los radios del círculo y en el eje del motor, a lo largo de su eje longitudinal.
2. Antes del trabajo, debe determinar y marcar los polos de los imanes. Se instalan de manera que los elementos opuestos tengan polaridades diferentes. Al colocar imanes, alterne los polos positivo y negativo de las partes adyacentes.
3. Para mantener los imanes firmemente en la superficie del rotor, se recomienda rellenarlos con epoxi.

Cuando se usa el eje del motor como rotor, la pieza se instala en su lugar en el devanado y la operabilidad de la estructura se verifica aplicando sondas de voltímetro a los cables y girando el eje con un taladro.

Si se usa un cubo, las bobinas se enrollan independientemente del alambre de cobre esmaltado con una sección transversal de 1 mm.Cada bobina debe constar de 60 vueltas y tener una altura de 9 mm. Las bobinas deben montarse en la parte plana del cubo de la rueda.

Para un generador trifásico, conecte los extremos de los cables así:

• dejar libre el borne exterior 1 de la bobina, y conectar el borne interior al exterior por 4;
• conecte el cableado interno de 4 bobinas con el externo en 7 y continúe hasta el final, conectando las partes de bobinado cada 2 piezas; en este último debe quedar un extremo interior libre, que se tuerce fácilmente con la salida ya dejada o marcada de otra manera;
• repita el proceso con 2 bobinas, conectando los cables según el mismo principio cada 2 elementos;
• haz lo mismo con 3 bobinas y el resto sin conectar.

Al final del trabajo, el maestro tendrá 6 pines separados. El devanado debe llenarse con epoxi y secarse.

Luego, en el cojinete del cubo, debe sujetar el eje, sobre el cual colocará el anillo del rotor con imanes. El espacio entre los planos de las piezas es de 1-1,5 mm. Compruebe la presencia de corriente en los terminales, monte el aerogenerador e instálelo en el mástil.

servicio de equipo

Durante la operación del molino de viento, una vez al mes, es necesario realizar una inspección general de los sujetadores, verificar el desequilibrio de voltaje del sistema eléctrico, el controlador está en buenas condiciones y los cables están tensados ​​uniformemente. Para un funcionamiento ininterrumpido, una vez cada 3-4 meses, vale la pena inspeccionar las conexiones de los terminales de la batería, verificando los niveles de electrolito y aceite en la caja de cambios del generador.

La inspección anual incluye revisar las superficies de las palas, determinar el desempeño de los cojinetes y reemplazarlos. Durante estos períodos, el nivel de electrolito también se repone, se agrega aceite a la caja de cambios. El mantenimiento anual implica verificar la operatividad de todos los nodos.

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